[發明專利]一種驅動與反饋電流不對稱的電機驅動電路及應用

有效

• 申請號: 201710310578.0
• 申請日: 2017-05-05
• 公開（公告）號: CN107171614B
• 公開（公告）日: 2020-08-14
• 發明（設計）人: 周雅夫;孫宵宵;連靜;李琳輝;黃澤文;侯克晗;邵芳雪
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: H02P27/06
• 分類號: H02P27/06;H02J7/14;B60L58/10;B60L58/40;B60L7/10
• 代理公司: 大連理工大學專利中心 21200
• 代理人: 李曉亮;潘迅

本發明提供一種驅動與反饋電流不對稱的電機驅動電路及應用，電機驅動電路包括驅動電路和制動能量回收反饋電路。驅動電路為多個功率器件組成的橋式拓撲電路，具有逆變的功能；在控制電路的控制下，把直流電電能轉換成驅動電機需要的電能；其輸入端與電源連接，輸出端與電機連接。制動能量回收反饋電路為一個帶有控制的橋式整流電路，具有單向導通的功能，把電機制動產生的電能回收到儲能元件或其它可消耗電能的電路及裝置；其輸入端與電機連接，輸出端與儲能元件或其它可消耗電能的電路及裝置連接。本發明能夠應用于雙源電機驅動系統或普通非雙源電機驅動系統，整流電路可以使用成本較低的功率器件，降低車輛成本。

技術領域

本發明涉及一種驅動與反饋電流不對稱的電機驅動電路，特別是一種用于二次電源(可多次重復充放電的電源)與電機構成的驅動系統中的驅動電路。

背景技術

為了解決傳統內燃機車輛帶來的能源危機、環境污染等問題，各國都在努力發展帶有二次電源與電機的驅動系統的新能源車輛。

現階段，在擁有二次電源與電機的驅動系統的車輛中，普遍使用功率器件(如IGBT或MOSFET。IGBT：絕緣柵雙極晶體管的英文首字母，Insulated Gate Bipolar Transistor；MOSFET：金屬-氧化物半導體場效應晶體管的英文首字母，Metal-Oxide-SemiconductorField-Effect Transistor)作為功率開關管，實現二次電源的電能與電機所需的能量之間的相互轉換。能量之間轉換的主要表征參數為電流的大小，但是當車輛電機處于制動能量回收狀態時功率器件上所通過的電流，比當車輛電機處于驅動狀態時功率器件上所通過的電流要大很多，如果制動能量回收率較大，就需要使用大容量的功率器件，而功率器件的成本價格隨著容量的增加成指數式增加，繼而增加車輛成本，否則就會造成制動能量回收率較小。

為了解決大容量的功率器件成本很高的問題，當車輛電機處于制動能量回收狀態時，可以使所產生的大電流不經過驅動電機的功率器件，而是經過另外的控制電路，使能量回收到儲能元件或其它可消耗電能的電路及裝置連接，從而降低成本。

發明內容

針對現有技術存在的問題，本發明提供一種驅動與反饋電流不對稱的電機驅動電路。

本發明采用以下技術方案：

一種驅動與反饋電流不對稱的電機驅動電路，包括驅動電路和制動能量回收反饋電路。

所述的驅動電路的輸入端與電源連接，輸出端與電機連接；所述的驅動電路為多個功率器件組成的橋式拓撲電路，具有逆變的功能；在控制電路的控制下，把直流電電能轉換成驅動電機需要的電能；所述的功率器件為絕緣柵雙極型晶體管、MOSFET、碳化硅、鍺化硅。驅動電路通過控制電路控制功率器件的開關狀態，實現逆變功能。

所述的驅動電路還可以包括一個具有單向導通的功能的器件，實現電機制動產生的電能回收到二次電源時電流不經過驅動電路，控制電路控制各個功率器件的開關狀態，實現逆變功能；所述的具有單向導通的功能的器件為二極管、單向可控硅。

所述的制動能量回收反饋電路的輸入端與電機連接，輸出端與儲能元件(如二次電源等等)或其它可消耗電能的電路及裝置(如制動電阻等等)連接；所述的制動能量回收反饋電路為一個帶有控制的橋式整流電路，具有單向導通的功能，把電機制動產生的電能回收到儲能元件或其它可消耗電能的電路及裝置；所述的制動能量回收反饋電路包括兩種方式：

第一種制動能量回收反饋電路為多個單向可控硅構成的橋式拓撲電路，單向可控硅具有單向導通的功能，實現電源驅動電機時電流不經過制動能量回收反饋電路，控制電路控制每個單向可控硅的導通角，把電機制動時產生的電能回收到儲能元件或其它可消耗電能的電路及裝置；